CN2411604Y - 大功率横向激励二氧化碳激光器复合电极结构 - Google Patents
大功率横向激励二氧化碳激光器复合电极结构 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型为大功率横向激励二氧化碳激光器,提供一种新型复合电极结构,属于激光技术领域。本技术主要解决大面积均匀体积预电离和均匀体积放电,本实用新型特征是:在激光器放电区域内,复合电极形状接近茹科夫斯基电极。它的结构采用介质电极,将主放电电极(1)、预电离电极(2)分开,实现体积双放电,并且由n块表面涂有绝缘介质层的薄铜箔或薄铝箔叠加在一起,构成主放电电极(1)、预电离电极(2)和阴极(3),从而适应高频信号激励。本实用新型在工业上可用于激光焊接、切割和金属表面热处理等。
Description
本实用新型涉及大功率横向激励二氧化碳激光器复合电极结构,属于激光技术领域。
目前,由公开资料,国内外大功率横向激励二氧化碳激光器有两大类:一类是射频激励二氧化碳激光器,注入功率密度高,放电均匀稳定,光束质量好,但激励极间距离很短2~3mm,不适合大极间距离10~30mm激励,输出光斑为矩形,长宽比值较大,不利于工业激光加工。技术复杂成本昂贵,不便于普及和推广,射频信号对人体有危害。另一类是管板式或针板式电极结构二氧化碳激光器,由低频交流或直流激励,可以实现大极间距离激励。但是,电场强度、电流密度、气体流场、等离子体分布、信号增益分布极不均匀,光束质量差。采用紫外光预电离,属于表面预电离,预电离极不均匀,等离子体不稳定,激光器稳定工作性能差。
本实用新型的目的是介决大面积、大极间距离、高气压均匀休积预电离、均匀体积放电,改善光束质量,提高激光器稳定性能,增加激光器输出功率,为此提供大功率横向激励二氧化碳激光器复合电极结构。
本实用新型,其特征是:主放电阳极(1)、预电离阳极(2)之间平行放置绝缘介质层(4)隔开,其形状接近茹科夫斯基电极。这样,使主放电与预电离方向一致,能实现体积预电离,克服表面预电离缺点。主放电阳极(1)及预电离阳极(2),电极面积几乎相等,能实现大面积、大极间距离、高气压均匀体积预电离、均匀体积放电,使电场强度、电流密度、气体流场、信号增益、等离子体分布均匀,极大地改善光束质量,使等离子体稳定,使激光器工作稳定。
本实用新型,其特征是:主放电阳极(1)、预电离阳极(2)、复合介质阴极(3),由N块表面涂有绝缘介质层的薄铜箔或薄铝箔迭加在一起电连接,可减少高频集肤效应的影响,使馈送电流大,馈送电功率大,有利于大功率激光输出。主放电及预电离,采用100~500KHZ正弦高频交流激励,无阴极位降区,在放电区域内信号增益分布均匀,有利于光束质量改善,有利于激光器工作稳定。本实用新型放电性能接近射频激励,又克服射频激励不能实现大极间距离激励、输出不斑不利于工业激光加工的缺点。技术实施较射频激励简单、成本低,可实现圆形光斑输出,有利于工业激光加工,属于普及型大功率横向激励二氧化碳激光口,应用前景极好。
图1是复合电极立体图。
图2是图1的A-A剖面结构图。
图3是冲击板(6)B向剖面图。
图中,1主放电阳极;2预电离阳极;3复合介质阴极;4绝缘介质层;5冷却极板;6冲击板;7进水槽;8排水槽。
在图1中,复合介质阳极,复合介质阴极,电极冷却器电连接,电极冷却器在复合介质阳极及复合介质阴极外侧。
在图2中,阳极侧,绝缘介质层(4)、主放电阳极(1)、绝缘介质层(4)、预电离阳极(2)、绝缘介质层(4)、冷却极板(5)、冲击板(6)、进水槽(7)、排水槽(8)顺序电连接。阴极侧,绝缘介质层(4)、复合介质阴极(3)、绝缘介质层(4)、冷却极板(5)、冲击板(6)、进水槽(7)、排水槽顺序电连接。
在图3中,冲击板(6)位于冷却极板与进水槽之间,由n个等距离分布的φ0.8左右圆孔所制成,实现冲击冷却功能,强化冷却效果。
Claims (3)
1、一种大功率横向激励二氧化碳激光器复合电极结构,包含主放电阳极、预电离阳极、复合介质阴极、绝缘介质层、冷却极板、冲击板、进水槽、排水槽,其特征是:主放电阳极与预电离阳极之间,平行放置绝缘介质层隔开,另一侧也平行放置绝缘介质层。
2、根据权利要求1所述复合电极结构,其特征是:主放电阳极、预电离阳极、复合介质阴极,均由N块表面涂有绝缘介质层的薄铜箔或薄铝箔迭加一起电连接。
3、根据权利要求1所述复合电极结构,其特征是:冲击板位于冷却极板与进水槽之间,冲击板由几个等距离分布的φ0.8左右的圆孔制成。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN 99244391 CN2411604Y (zh) | 1999-09-14 | 1999-09-14 | 大功率横向激励二氧化碳激光器复合电极结构 |
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CN 99244391 CN2411604Y (zh) | 1999-09-14 | 1999-09-14 | 大功率横向激励二氧化碳激光器复合电极结构 |
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CN2411604Y true CN2411604Y (zh) | 2000-12-20 |
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CN 99244391 Expired - Fee Related CN2411604Y (zh) | 1999-09-14 | 1999-09-14 | 大功率横向激励二氧化碳激光器复合电极结构 |
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CN (1) | CN2411604Y (zh) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN100347915C (zh) * | 2005-12-19 | 2007-11-07 | 石景林 | 大功率高气压大体积稳定均匀放电的电极结构 |
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1999
- 1999-09-14 CN CN 99244391 patent/CN2411604Y/zh not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN100347915C (zh) * | 2005-12-19 | 2007-11-07 | 石景林 | 大功率高气压大体积稳定均匀放电的电极结构 |
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